這是場Gibbs面臨的真正的戰爭，一場和Ari的最終清算，漫長又令人痛苦….每個人都嘗試用各自的方法去面對Kate突然的死亡。Gibbs對Kate的死感到非常內疚，與此同時，他被告知NCIS的總管要離任，接替者是Jenny Shepard——一個過去曾與Gibbs並肩作戰並有過一段情的女人。

Kate突然死亡帶來的壓抑尚未消退，Ari又綁架了Ducky來向Gibbs挑戰。Gibbs派Tony去跟蹤Ziva。在Jenny和Gibbs幾乎被狙擊後，Gibbs決定與Ari來一場最後的決戰，而Ziva與Ari之間的特殊關係正是Gibbs需要的。 Ziva和Jenny Shepard（Jethro的老搭檔…）加入到新的團隊。

一個被Gibbs逮捕十年的變態殺手即將被處以死刑，可是卻發現有人在模仿這個傢伙的手法在繼續作案，而變態傢伙的唯一目的是激怒Gibbs….

一個考古小隊在探察一個南北戰爭時期的古墓時，在棺材裏發現了一具男屍。其後他們發現這個受害者是一個被活埋的軍士。一張傳說中的藏寶圖，引得利慾薰心的傢伙把參加生存遊戲的同夥裝入鐵棺，企圖蒙混過關…. 與此同時，Jenny告知Gibbs，Ziva已經正式成為一名全職的NCIS探員。

一個未被委任的官員在高速公路上被射殺，NCIS接手調查。最初他們發現受害者過著雙重生活，以為找到了突破口。但後來在桌子下發現了受害者留下的資訊，將整個調查引向一個完全不一樣的方向。

NCIS接到了一個很奇怪的案子—網路上現場直播了一個海軍妻子的被殺過程。調查過程中發現兩個軍眷正經營線上色情網站，而她們兩人都已經失蹤了。尋找她們的過程中，小組嘗試追蹤網路管理員來破解這這宗謀殺案

一個6歲的男童向NCIS求助，聲稱自己的爸爸被綁架了。調查過程中，發現他的爸爸是一項秘密項目的負責人，而且他是唯一一個擁有能打開項目的代碼的人。當Gibbs向男童進一步了解情況時，其他人發現這個項目已經被入侵、裏面的資訊都已經被刪除掉了。到底這個失蹤的男人是無辜還是罪有應得的呢？

Quantico發現一具女性屍體，Tony被指控為兇手，小隊必須證明他的清白。所有線索都證明Tony是有罪的，小組必須竭盡全力為他們的同事、摯友洗脫罪名

執勤期間，Mcgee殺了一個其後被證實是臥底警員的男人。Jenny決定對Mcgee展開調查。小隊急於證明Mcgee的清白，令到Gibbs和Jenny之間的緊張關係推向了頂峰。與此同時，Tony被過去的事情纏繞、惹上了麻煩。

某海軍訓練基地內正拍攝一個model體驗軍事生活的真人實境節目。期間，一個超模被殺。NCIS必須找出兇手。他們發現在這個超模和三個男人間存在多角戀，這三個男人也因此被定為嫌疑人。Gibbs拒絕參加一個表彰他成就的頒獎禮，Jenny非常不高興。

TONY和ZIVA到一個造船廠調查走私武器的下落時失蹤，NCIS小組必須找到他們。ABBY嘗試通過對GPS晶片的定位來尋找他們，但卻發現他們並不在服務區。與此同時，被困于貨櫃內的TONY和ZIVA一邊想辦法逃生，一邊尋找各種對案件有用的證據。

一個負責為核電站運送燃料的軍官失蹤。小組必須在綁架者得到燃料的秘密存放地點或傷害該軍官前將他營救出來

NCIS小組在調查兩個海軍妻子的被殺案，他們必須在兇手攻擊下一個目標（另一個海軍妻子）前將他捉拿歸案。

在調查一間非法改裝車輛的店時，NCIS在其中一輛卡上意外發現了幾個藏匿起來的海軍頭顱。在找潛在嫌疑犯的同時，小組必須找到身體的其餘部分來找到真兇。

一名海軍死於交通意外。救護車運送他殘骸的途中爆炸了。NCIS奉命去調查事情的真相。調查過程引出了意外的發現—救護車裏殘骸的DNA和那名海軍並不吻合；而且救護車是被預先設定好的炸彈引爆的；遇害海軍的家庭隱瞞著一個重大的秘密。

一群少年在國家森林公園裏發現了一塊海軍的身份識別牌，NCIS奉命調查。在搜索該海軍的營地期間，小組發現還有另外一個人和他在一起，而且很可能是女性。這個調查牽扯出更大的發現—在這個森林公園裏可能存在一個專向女人下毒手的連環殺手。

一個中學生走進Quantico基地的高校，他身上綁了炸彈，並挾持了人質，聲稱要發動自殺式襲擊。Gibbs孤身一人進入教室、企圖化解危機，結果發現校園外有其他人在控制著這個學生。教室外，Tony接管一切，擔起領導小組的重任。

幾個孩子在冰湖上溜冰時，被一個失蹤海軍的屍體絆倒了。Gibbs和小組接報到場。在冰湖上搜索更多線索時，他們發現了另外三個被槍殺的屍體。對屍體進行解剖時，Ducky和Gibbs發現這三個額外的受害者有黑幫紋身。得到這個重要資訊後，小組開始調查該海軍和一個死去的幫派人員間的聯繫。

一名五角大樓的解碼專家的屍體被發現。NCIS小組必須查出她是否內奸、是否自殺。隨著調查的開展，他們發現她死的時候並不是孤身一人的，是被謀殺的。因此他們必須找出那個內奸、那個殺害這個解碼專家的人。

在和其他成員一起調查一件很普通的案子時，Abby幾乎被案子裏的一個證物殺死。事後證實這場謀殺是有預謀的，有人想置Abby于死地。小組成員對過去與Abby鬧得不愉快的人展開調查，必須在Abby受到傷害前找到幕後黑手

一個被監管的嫌疑犯突然死亡，ZIVA在事發前對他的態度令自己陷入了困境，整個小組盡力保護她。疑犯的哥哥並不知道弟弟已經死亡，綁架了Jenny，要求釋放他弟弟來交換Jenny，令事態變得更嚴重。

Gibbs接到任務調查一艘船，船隻突然爆炸，Gibbs被炸成重傷。送往醫院後，Gibbs陷入昏迷，過去的種種痛苦記憶不斷在腦海中重現。小組的其他成員不得不放下對Gibbs的擔心，繼續著手調查這個案件。Tony代替Gibbs接管大局，弄出了不少麻煩。

Gibbs尚未從爆炸的受傷中復原過來。小組成員不得不在沒有Gibbs的情況下獨自解決恐怖組織的案子。當Gibbs的良師益友、舊日的上司來訪時，看到Gibbs的記憶只停留在妻女喪失之後的那段日子。小組在調查中發現Gibbs是唯一一個目睹過恐怖分子襲擊計劃的人，他的幫助尤其重要。Gibbs必須在恐怖分子發動襲擊前恢復記憶 。